Die Bedeutung des Transkriptionsregulators Lmo4 für CD8+ T-Zell Stammzellfähigkeit, Gedächtnisbildung und antitumorale Immunität

• Antragsteller: Dr. Roland Schelker
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 421981137

Analog zu anderen Organsystemen schließt das CD8+ T-Zell Kompartiment Zellen ein, die sich in unterschiedlichen Differenzierungsstadien befinden. Während einer primären Immunantwort gehen naive T-Zellen (TN) in T-Gedächtnisstammzellen (TSCM), zentrale T-Gedächtniszellen (TCM) und T-Effektor-Gedächtniszellen (TEM) über, gipfelnd in der Genese kurzlebiger T-Effektorzellen (TEFF). Es gibt zahlreiche Hinweise, dass TSCM Stammzelleigenschaften haben, mehr als jede andere T-Gedächtniszelle. Gleichzeitig verringert sich die Fähigkeit der Gedächtniszellen eine Tumorregression zu induzieren, von TSCM zu TCM und TEM. Deswegen ist die Entdeckung von Mechanismen, die zur Entstehung und Expansion von TSCM führen, sehr wichtig für die Entwicklung T-Zell basierter Immuntherapien der nächsten Generation.Verschiedenste Transkriptionsnetzwerke werden von CD8+ T-Zellen zur Genese und zum Erhalt von TSCM sowie zur Verhinderung der Differenzierung zu Effektorzellen genutzt. Ein potentieller Gen-Kandidat ist der Transkriptionsregulator LIM domain only 4 (Lmo4), der im Fokus des vorgeschlagenen Projektes steht. Das Gastlabor konnte nachweisen, dass die Überexpression von Lmo4 in CD8+ T-Zellen in vitro die Produktion von TSCM fördert. Zudem konnten sie zeigen, dass durch Verstärkung der Lmo4 Expression in CD8+ T-Zellen die T-Zell Expansion und Gedächtnisbildung in virus-infizierten Mäusen erhöht ist. Auf diesen Vorarbeiten aufbauend, möchte ich die Rolle des Transkriptionsregulators Lmo4 bezogen auf CD8+ T-Zell Stammzellfähigkeit, Gedächtnisbildung und antitumorale Immunität untersuchen. Zunächst wird nach Infektion von Empfängermäusen mit einem rekombinanten Stamm des Vaccinia-Virus, der für das Melanomantigen gp100 kodiert, der Einfluss von Lmo4 auf die Proliferation und Apoptose von adoptiv transferierten antigen-spezifischen CD8+ T-Zellen untersucht. Außerdem werden die Häufigkeit von Gedächtnis-Vorläuferzellen und TEFF am Höhepunkt der Immunantwort und verschiedenste Zytokine, die im Verlauf der Differenzierung unterschiedlich stark exprimiert werden, analysiert. Zudem wird der Einfluss der Lmo4 Expression auf den T-Zell Metabolismus untersucht und es wird analysiert ob die Genese von TSCM durch die Verstärkung der Lmo4 Expression gesteigert werden kann. Danach möchte ich die Gene erforschen, die von Lmo4 beeinflusst werden und hierbei untersuchen inwiefern die genetische Manipulation von Lmo4 die Expression dieser Gene im Kontext der CD8+ T-Zell Differenzierung verändert. Anschließend möchte ich herausfinden ob eine größere Anzahl an TSCM zu stärkeren Immunantworten nach antigenspezifischer Re-Exposition der Mäuse mit einem adenoviralen Genkonstrukt führen kann. Des Weiteren werde ich die antitumorale Effektivität von Lmo4-überexprimierten Zellen in Mäusen mit subkutanen Melanomen untersuchen. Um zu beurteilen ob die Lmo4-überexprimierende Kohorte langandauernde effektive antitumorale Immunantworten zeigt, werden die Mäuse erneut mit Tumoren exponiert.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Luca Gattinoni